Mercury chloride (HgCl2) exposure stimulates colistin resistance and virulence in Acinetobacter baumannii
Civa klorür (HgCl2) maruziyeti, Acinetobacter baumannii'de kolistin direncini ve virülansi tetikliyor
- Tez No: 1000055
- Danışmanlar: PROF. DR. FÜSUN CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yıllar boyunca yapılan pek çok çalışma, bakterilerde metal direnci ile antibiyotik direnci arasındaki bağlantıyı tartışmıştır. Öte yandan, kolistinin A. baumannii enfeksiyonları için“son çare”antibiyotik olarak tanımlanması nedeniyle, kolistine dirençli A. baumannii suşlarının ortaya çıkışı küresel sağlığı ciddi şekilde tehdit edebilir. Bu çalışmada, cıva maruziyetinin A. baumannii'de kolistin direnci gelişimi üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçladık. Başlangıçta, kolistine duyarlı on bir A. baumannii izolatı, sekiz nesil boyunca 1 ppb cıva klorür (HgCl2) ve/veya 4X MIC değerinde kolistin içeren ortamlarda alt kültüre alınmıştır. Daha sonra, nesiller arasındaki kolistin direnci gelişimini incelemek için Minimum İnhibitör Konsantrasyon (MİK) deneyi yapılmıştır. Takiben, HgCl2 ve kolistin eş maruziyeti yoluyla kolistin direnci kazanan izolatlar; büyüme kinetikleri, biyofilm oluşturma yetenekleri ve kolistin direnci, eflüks pompaları ile virülansla ilişkili genlerin ekspresyon seviyelerini değerlendirmek amacıyla farklı fenotipik ve genomik deneylere tabi tutulmuştur. K1544 izolatı, bir nesil HgCl2 ve kolistin maruziyetinden ve bir nesil sadece kolistin uygulamasından sonra kolistine karşı direnç geliştirmiştir. Ek olarak, K1544 izolatı sadece iki nesil HgCl2 maruziyetinden sonra da kolistin direnci geliştirmiştir. On altı saatlik büyüme eğrisi deneyi, HgCl2'ye maruz kalan nesillerin inkübasyonun ilerleyen saatlerinde LB besiyerinde K1544 Yabanıl Tip (WT) izolattan daha fazla büyüdüğünü; kolistin tedavisi gören ve HgCl2 ve kolistin eş maruziyetine uğrayan izolatların ise inkübasyonun erken saatlerinde K1544 WT'ye kıyasla daha yüksek büyüme gösterdiğini ortaya koymuştur. Öte yandan, katı besiyerinde sekiz nesil maruziyetten sonra plakalarda üreme inhibisyonu gözlemlenmiş ve büyüme eğrisi sonuçları da indüksiyon sonuçlarıyla paralel çıkmıştır; çünkü sekizinci nesle ait izolatların büyüme hızı önceki nesillere göre düşmüştür. Biyofilm oluşum deneyi sonuçları, HgCl2'ye maruz kalan izolatların K1544 WT'ye kıyasla daha yüksek biyofilm kütlesi oluşturduğunu gösterirken, kolistin ile tedavi edilen izolatlarda benzer bir biyofilm artışı görülmemiştir; bu sonuçlar biyofilm yeteneğindeki artışın kolistinden bağımsız, HgCl2'ye bağlı olduğunu göstermektedir. Gen ekspresyon sonuçları, dış membran protein A (ompA) ekspresyonunun ilerleyen nesillerde K1544 WT'ye göre daha yüksek olduğunu göstermiştir; bu durum bakterinin çevresel strese karşı geç bir adaptasyon geliştirdiğini düşündürebilir. Ayrıca, HgCl2 ve/veya kolistine maruz kalan izolatlarda adeG ve adeF ekspresyon seviyelerinde K1544 WT'ye kıyasla bir aşırı ekspresyon (overexpression) görülmemiştir. Son olarak, adeFGH operonunun ekspresyon seviyesinde K1544 WT'ye kıyasla anlamlı bir aşırı ekspresyon saptanmamıştır, bu da bakterinin çevresel strese uyum sağlamak için bu genlerde kendiliğinden (spontan) mutasyonlar geliştirmiş olabileceğini düşündürmektedir.
Özet (Çeviri)
Throughout the years several studies have been discussing about the linkage between the metal resistance and antibiotic resistance in Bacteria. On the other hand, the emergence of colistin-resistant Acinetobacter baumannii could potentially threat the global heath duo to colistin identifying as last resort antibiotic for A. baumannii infections. In this study we aimed to investigate the effects of Mercury exposure on the development of colistin resistance in A. baumannii. Initially, eleven colistin susceptible A. baumannii isolates were subcultured in 1 ppb Mercury Chloride (HgCl2) and/or 4X MIC colistin for eight generations. Later, Minimum Inhibitory Concentration assay was performed to examine the colistin resistance development within the generational isolates. Subsequently, the isolate that gained colistin resistance through HgCl2 and colistin co-exposure were subjected into different phenotypic and genomic set of experiments to asses their growth kinetics, biofilm formation ability and gene expression level of the genes related with colistin resistance, efflux pumps and virulence. Isolate K1544 developed resistance to colistin after one generation of HgCl2 and colistin exposure and after one generation of solely colistin treatment. Additionally, K1544 isolate developed colistin resistance after two generations of solely HgCl2 exposure. Sixteen-hour Growth curve assay showed that the generations that were exposed to HgCL2, grew higher in LB medium compared to K1544 Wild Type (WT) at later hours of incubation while the isolates that were treated with colistin and were co-exposed to HgCl2 and colistin grew higher compared to K1544 WT at earlier hours of incubation. On the other hand, after eight generations of exposure on solid media, the inhibition of growth was observed on the plates and the growth curve results as well were in parallel with the induction results since the growth rate of the isolates belong to the 8th generation dropped compared to the earlier generations. Biofilm formation assay results exhibited that the isolates exposed to HgCl2 form higher biofilm mass compared to K1544 WT while the same increase in biofilm formation ability was not seen in the isolates that were treated with colistin; these results address the colistin-independent and HgCl2-dependent increase in biofilm formation ability. Gene expression results showed that outer membrane protein A (ompA) expression were higher compared to K1544 WT at later generations that may suggest a late adaptation of bacteria to environmental stress. Additionally, no overexpression was seen in HgCl2 and/or colistin-exposed isolates compared to K1544 WT in the expression level of adeG and adeF. Ultimately, no significant overexpression compared to K1544 WT was seen in the expression level of adeFGH operon, which may suggest spontaneous mutation in these genes in order to adapt bacteria to the environmental stress.
Benzer Tezler
- Sıçan beyin sinaptozomlarında farklı konsantrasyonlardaki cıvanın in vitro etkileri ve borik asidin konsantrasyon bağımlı nöroprotektif etkisinin incelenmesi
In vitro effects of different concentrations of mercury in rat brain synaptosomes and the concentration-dependent neuroprotective effect of boric acid
ALPER ULUBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyokimyaEskişehir Osmangazi ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNGÖR KANBAK
- Mısır (Zea mays L.) bitkisinde civa toksisitesinin yatıştırılmasında nitrik oksitin (NO) koruyucu rolünün fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler yaklaşımlarla araştırılması
Investigation of protective role of nitric oxide (NO) in the mitigation of mercury toxicity in maize (Zea mays L.) by physiological, biochemical and molecular approaches
AYKUT KARAMAN
- Synthesis of urethane functional polymeric resin and ınvestigation of ıts HeAVY metal sorption properties
Üretan fonksiyonlu polimerik reçinenin sentezlenmesi ve ağir metalleri adsorplama özelliklerinin i̇ncelenmesi
TUĞBA BUĞDAYCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- Kars Çayı'nda yaşayan Capoeta capoeta capoeta (L.,1758) bireylerinin karaciğer, solungaç, bağırsak dokuları üzerine civa (II) klorürün etkisinin histopatolojik yöntemlerle incelenmesi
Inversigation of the effects of mercury (II) cloride on liver, gill, intestinal tissues of Capoeta capoeta capoeta (L., 1758) individuals which live in Kars creek by histopathological methods.
BİLGEHAN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
BiyolojiKafkas ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD.DOÇ.DR. MUHİTTİN YILMAZ
- Cıva II klorür (HgCl2)'ün nane (Mentha spicata L. cv., Lamiaceae) bitkisinde anatomik, morfolojik ve fizyolojik bazı parametreler üzerine etkileri
Effects of mercury II chloride (HgCl2) on some anatomic, morphological and physiological parameters in mint (Mentha spicata L. cv., Lamiaceae) plant
AHMET OĞUZHAN ARICA
Doktora
Türkçe
2022
BiyolojiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR TİLEKLİOĞLU